Історія даного об'єкта починається з простого інформаційного питання від потенційного клієнта: «Чи може бути корисна сонячна електростанція на виробництві?»
На це питання не можна однозначно відповісти «Так» чи «Ні». Відповідь тут має бути ширшою. Треба було провести низку обчислень, проаналізувати умови розміщення фотомодулів, режими та графіки виробничого процесу і, нарешті, звести всі розрахунки у відповідь на запитання «А чи варто…?».
Паспорт об'єкту
► Тип станції: мережева на власне споживання, для заміщення електроенергії, що споживається з мережі
► Розміщення панелей: скат одного з ангарів на території підприємства
► Тип покрівельного покриття: металевий профнастил
► Тип та потужність панелей: монокристал 360 Вт
► Сумарна потужність панелей: 14000 Вт
► Система кріплень панелей: алюмінієва полегшена система кріплень для профнастилу
► Інвертор: Solis 30 кВт
► Кількість трекерів: 3
► Орієнтація фотомодулів: південний захід
Перед будівництвом сонячної електростанції необхідно виконати передпроектні роботи, які включають:
1
Аналіз
підприємства, енергоаудит, пошук варіантів використання сонячної електроенергії та зниження витрат на електроенергію з мережі
2
Пошук
найбільш ефективних місць та напрямків для встановлення сонячних батарей
3
Перевірка
конструкції покрівлі або споруд, на які можна встановити сонячні панелі
4
Аерофотозйомка
з метою складання карти затінень сонячних фотомодулів
Розглянемо всі етапи детальніше.
Використання сонячної електроенергії в Україні стало доцільним здебільшого за рахунок створення державної програми стимулювання розвитку альтернативних джерел електроенергії, простіше кажучи "Зелений тариф". Незважаючи на те, що програму було введено в дію ще у 2009 році, активний період будівництва сонячних електростанцій розпочався приблизно з 2015-2016 року. Зумовлено це здешевленням обладнання, яке використовується для будівництва сонячних електростанцій.
Більшість станцій були побудовані за типом мережевої електростанції для продажу електроенергії, виробленої з енергії сонця, до міської мережі. Лише незначна частина була побудована, на зразок автономних сонячних електростанцій, для вирішення питань електропостачання об'єктів, які, з низки причин, не мали можливості підключення до міської мережі. У таких електростанціях використовувалися акумуляторні батареї для накопичення електроенергії виробленої з сонця вдень, та подальшого використання у вечірньо-нічний час.
Останнім часом все частіше почали підійматися питання щодо збільшення вартості електроенергії в мережі. Через це неприємне і неминуче явище, співтовариством фахівців у галузі альтернативної енергетики було запропоновано рішення щодо заміщення мережевої електроенергії сонячної.
Економічний сенс рішення у тому, щоб максимально зменшити споживання мережевої електроенергії, замінивши її електроенергією, виробленої із сонця.
Проте, дане рішення має деякі обмеження. В основному це пов'язано з розбіжністю режиму роботи підприємства з режимом сонячної активності в розрізі доби та в розрізі року. Тим не менш, підприємства, у яких споживання електроенергії відбувається вдень, зможуть успішно скористатися цим рішенням без використання акумуляторів для накопичення електроенергії.
Після вивчення профілю споживання даного підприємства, ми дійшли висновку, що основна частина спожитої електроенергії припадає саме на денні години. Нічних змін виробництва на підприємстві немає, і нічне споживання припадає здебільшого на чергове освітлення території, що порівняно із загальним споживанням, досить незначне.
Порівнявши річні витрати на електроенергію та вартість мережевої електростанції на 30 кВт, ми отримали термін окупності станції близько 6-8 років, за умови незмінної вартості 1 кВт/год електроенергії. Ми ніяк не можемо вплинути на вартість електроенергії, але розуміємо, що дешевшати вона точно не буде. А це означає, що при здорожчанні вартість 1 кВт/год електроенергії в мережі, терміни окупності станції на власне споживання виробництва зменшуватимуться.
Дані терміни окупності власнику виробництва видалися прийнятними, щоб зважитися на експеримент.
При виборі потужності електростанції було вирішено побудувати невелику потужність для того, щоб отримати реальний приклад вироблення та заміщення електроенергії на даному підприємстві, і в майбутньому мати можливість наростити необхідну потужність. Для вирішення цього завдання було обрано мережевий інвертор Solis потужністю 30 кВт, що має 3 незалежні входи для масиву сонячних панелей. Завантаживши один із них, ми отримали потужність з боку фотомодулів 14 кВт.
На момент дослідження оптимальними сонячними панелями за співвідношенням ціна/продуктивність були монокристалічні панелі з потужністю 360 Вт. Прийнято рішення розміщувати сонячні панелі на даху одного з ангарів. Площа одного зі схилів покрівлі ангару має необхідний кут нахилу для ефективної генерації та направлена на південний захід.
При виборі місця монтажу сонячних панелей ставляться такі цілі:
⇒ змонтовані панелі не повинні нести небезпеку для людей;
⇒ мати необхідні кути та напрямки для ефективної генерації електроенергії;
⇒ конструкції кріплень повинні бути достатньо надійними, щоб панелі залишилися на своїх місцях за різних погодних умов.
Покрівельна система ангару була відреставрована 4 роки тому. Перевіривши стан конструкції, проблем для монтажу не виявили. Сміливо монтуємо. Система кріплень фотомодулів була обрана з алюмінію, полегшеної конструкції, виконані спеціально для профнастилу. Кути схилів покрівлі знаходяться в оптимальних діапазонах для нашої місцевості 30-35 гр.
При складанні карти затінень на ділянці незамінним помічником є квадрокоптер. За допомогою аерофотозйомки можна легко побачити потенційні місця та об'єкти, які можуть затінювати панелі. В даному випадку ділянка знаходиться в промисловому масиві без високих будівель та дерев, без проблем із затіненнями.
За підсумками одного року роботи станції зафіксовано зниження витрат електроенергії приблизно на 40%.
Також ми побачили потенціал для збільшення потужності електростанції з метою ще більшого заміщення мережевої електроенергії. На даний момент ведеться моніторинг роботи станції та збирання даних для подальшого збільшення потужності електростанції.
Є питання? Пишіть!
Відповімо, допоможемо, направимо, збудуємо.
